鋁點(diǎn)焊在汽車上的運(yùn)用

1.引言
1 汽車輕量化及鋁車身發(fā)展趨勢(shì)

隨著汽車保有量的持續(xù)增加，環(huán)保和節(jié)能減排問(wèn)題尤為凸顯，汽車輕量化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。汽車輕量化是指在保持汽車原有的性能不受影響的前提下實(shí)現(xiàn)汽車重量的減輕。既要有目標(biāo)地減輕汽車自身的重量，又要保證汽車行駛的安全性、耐撞性、操控性及舒適性，同時(shí)還需保證成本不會(huì)增加或少量增加。
目前，汽車輕量化主要可以通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、輕質(zhì)材料的替代應(yīng)用、制造成形工藝的升級(jí)以及先進(jìn)連接技術(shù)的應(yīng)用等四大途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，見(jiàn)圖1-1。


圖1-1 汽車輕量化途徑

在汽車的整備質(zhì)量中，車身的重量占了四分之一以上?，F(xiàn)有汽車車身一般由金屬材料（主要為鋼板）經(jīng)過(guò)沖壓、焊接等方式生產(chǎn)而成。在上述輕量化途徑中，輕質(zhì)材料的替代使用是一種最直觀的方案，消費(fèi)者可以看得見(jiàn)摸得著。比如你將汽車的前機(jī)蓋從鐵制換成了鋁制或碳纖維，顧客在開(kāi)啟機(jī)蓋時(shí)就可以直觀體驗(yàn)到。車身輕質(zhì)材料的主要技術(shù)路徑包括超高強(qiáng)鋼（含熱成形）、鋁合金、復(fù)合材料玻纖碳纖等。寶馬等歐系車主要是采用碳纖維來(lái)替代，美系（如特斯拉、F150）應(yīng)用最大的則是全鋁車身。圖1-2為寶馬新7系上的碳纖維加強(qiáng)部件。


圖1-2 寶馬新7系上的碳纖維

碳纖維復(fù)合材料密度小，強(qiáng)度高，是目前應(yīng)用的輕質(zhì)材料中減重效果最為顯著的，但其成本相對(duì)較高。所以，對(duì)于國(guó)內(nèi)車型來(lái)說(shuō)，車身的鋁合金化是材料替代途徑中最適合的方案，沒(méi)有之一。目前，蔚來(lái)汽車、愛(ài)馳汽車等造車新勢(shì)力也都在嘗試做全鋁車身。圖1-3為蔚來(lái)汽車車身鋁合金部件展示。


圖1-3 蔚來(lái)ES8車身

目前，鋁合金在國(guó)內(nèi)汽車車身上的應(yīng)用情況如下表1-1所示：



2 鋁車身連接技術(shù)

根據(jù)輕量化車身材料及位置的不同，相應(yīng)的連接技術(shù)也有所不同，目前比較常用的輕量化連接技術(shù)為激光焊接、自沖鉚、鋁點(diǎn)焊及粘接技術(shù)。各種連接技術(shù)的簡(jiǎn)單示意和中英文簡(jiǎn)稱如圖1-4所示。


圖1-4 輕量化連接技術(shù)